實驗二水泥常規(guī)試驗

1、試驗二 水泥常規(guī)試驗分實驗一、水泥凈漿綜合性能實驗（本次實驗不做）一、實驗目的與要求掌握 GB/T 13462001 水泥標準稠度、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法 ，正確使用儀器設備，并熟悉其性能。二、實驗原理1、水泥標準稠度凈漿對標準試桿（或試錐）的沉人具有一定阻力。通過試驗不同含水量水泥凈漿的穿透性，以確定水泥標準稠度凈漿中所需加人的水量。 2、凝結(jié)時間以試針沉人水泥標準稠度凈漿至一定深度所需的時間表示。 3、試餅法是觀測水泥標準稠度凈漿試餅的外形變化程度。三、實驗準備工作 l 、儀器（1）、水泥凈漿攪拌機（2）、凈漿標準稠度與凝結(jié)時間測定儀 （3）、沸煮箱：有效容積為 410×240

2、×310mm 。蓖板結(jié)構(gòu)應不影響試驗結(jié)果，蓖板與加熱器之間的距離大于 50mm 。箱內(nèi)內(nèi)層由不易銹蝕的金屬材料制成，能在 30±5min 內(nèi)將箱內(nèi)的試驗用水由室溫升至沸點并穩(wěn)定沸點狀態(tài) 3h 以上，整個試驗過程中不需補充水量。（4）、量水器：最小刻度為0.1 mL ，精度1。（5）、天平：精確至1g。（6）、標準養(yǎng)護箱：應能使溫度控制在 20±3，濕度大于 90 。2 試樣及用水 （l）、水泥試樣應充分拌勻，通過0.9mm 方孔篩并記錄篩余物情況，但要防止過篩時混進其它水泥。（2）、試驗用水必須是潔凈淡水，若有爭議時可用蒸餾水。 3 溫濕度條件（1）、試驗室的溫度

3、為 1725，相對濕度大子 50 。養(yǎng)護箱溫度 20±2，相對濕度90。（2）、水泥試樣、拌和水、儀器和用具的溫度與試驗室一致。2 / 19四、操作步驟1、標準稠度的測定（1）、試驗前必須做到 a）、維卡儀的金屬棒能自由滑動； b）、調(diào)整至試桿接觸玻璃板時指針對準零點；c）、攪拌機運行正常。（2）、水泥凈漿的拌制用水泥凈漿攪拌機攪拌，攪拌鍋和攪拌葉片先用濕布擦過，將拌和水倒人攪拌鍋內(nèi)，然后在 5s10s 內(nèi)小心將稱好的 500g 水泥加人水中，防止水和水泥濺出；拌和時，先將鍋放在攪拌機的鍋座上，升至攪拌位置，啟動攪拌機，低速攪拌120s，停15s，同時將葉片和鍋壁上的水泥漿刮人鍋中間

4、，接著高速攪拌 120s 停機。（3）、標準稠度用水量的測定步驟拌和完畢，立即將拌好的凈漿裝入下面置于玻璃板上的試模內(nèi)，用小刀插搗，振動數(shù)次，刮去多余的凈漿；抹平后迅速將試模和底板移到維卡儀上，并將其中心定在試桿下，降低試桿直至與水泥凈漿表面接觸，擰緊螺絲 1s2s 后，突然放松，使試桿垂直自由地沉人水泥凈漿中。在試桿停止沉入或釋放試桿 30s 時記錄試桿距底板之間的距離，升起試桿后，立即擦凈；整個操作應在攪拌后 1.5 min 內(nèi)完成。以試桿沉人凈漿并距底板 6mm±1 mm 的水泥凈漿為標準稠度凈漿。其拌和水量為該水泥的標準稠度用水量（P），按水泥質(zhì)量的百分比計。2、凝結(jié)時間的測

5、定（1）、測定前準備工作：調(diào)整凝結(jié)時間測定儀的試針接觸玻璃板時，指針對準零點。（2）、試件的制備：以標準稠度用水量按步驟1制成標準稠度凈漿一次裝滿試模，振動數(shù)次刮平，立即放人濕氣養(yǎng)護箱中。記錄水泥全部加人水中的時間作為凝結(jié)時間的起始時間。 （3）、 初凝時間的測定：試件在濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護至加水后 30 min 時進行第一次測定。測定時，從濕氣養(yǎng)護箱中取出試模放到試針下，降低試針與水泥凈漿表面接觸。擰緊螺絲 1s 25 后，突然放松，試針垂直自由地沉人水泥凈漿。觀察試針停止下沉或釋放試針 30s 時指針的讀數(shù)。當試針沉至距底板 4mm±lmm 時，為水泥達到初凝狀態(tài)；由水泥全部加人水中

6、至初凝狀態(tài)的時間為水泥的初凝時間，用“min”表示。（4）、終凝時間的測定：為了準確觀測試針沉人的狀況，在終凝針上安裝了一個環(huán)形附件 （見圖2）。完成初凝時間測定后 ，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板取下，翻轉(zhuǎn) 180 ，直徑大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放人濕氣養(yǎng)護箱中繼續(xù)養(yǎng)護，臨近終凝時間時每隔 15 min 測定一次，當試針沉入試體0.5mm時，即環(huán)形附件開始不能在試體表面留下痕跡時，為水泥達到終凝狀態(tài)，由水泥全部加人水中至終凝狀態(tài)的時間為水泥的初凝時間，用“ min ”表示。（5）、注意事項：在最初測定的操作時應輕輕扶持金屬柱，使其徐徐下降，以防試針撞彎，但結(jié)果以自由下落為準

7、；在整個測試過程中試針沉人的位置至少要距試模內(nèi)壁 10 mm 。臨近初凝時，每隔 5 min測定一次，臨近終凝時每隔 15min 測定一次，到達初凝或終凝時應立即重復測一次，當兩次結(jié)論相同時才能定為到達初凝或終凝狀態(tài)。每次測定不能讓試針落人原針孔，每次測試完畢須將試針擦凈并將試模放回濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)，整個測試過程要防止試模受振。3、安定性的測定（1）、測定前的準備工作每個樣品需準備兩塊約 100mm×100mm 的玻璃板，凡與水泥凈漿接觸的玻璃板都要稍稍涂上一層油。（2）、試餅的成型方法將制好的標準稠度凈漿取出一部分分成兩等份，使之成球形，放在預先準備好的玻璃板上，輕輕振動玻璃板并用濕布

8、擦過的小刀由邊緣向中央抹，做成直徑 70 mm80 mm 、中心厚約 10 mm 、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，接著將試餅放人濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護 24h±2h 。（3）、沸煮a）、調(diào)整好沸煮箱內(nèi)的水位，使能保證在整個沸煮過程中都超過試件，不需中途添補試驗用水，同時又能保證在 30min±5min 內(nèi)升至沸騰。 b）、脫去玻璃板取下試餅，在試餅無缺陷的情況下將試餅放在沸煮箱水中的蓖板上，然后在 30 min±5 min 內(nèi)加熱至沸并恒沸 180 min ± 5 min 。c）、結(jié)果判別：沸煮結(jié)束后，立即放掉沸煮箱中的熱水，打開箱蓋，待箱體冷卻至室溫，取出試件進

9、行判別。目測試餅未發(fā)現(xiàn)裂縫，用鋼直尺檢查也沒有彎曲（使鋼直尺和試餅底部緊靠，以兩者間不透光為不彎曲）的試餅為安定性合格，反之為不合格。當兩個試餅判別結(jié)果有矛盾時，該水泥的安定性為不合格。五、實驗記錄表1 水泥標準稠度用水量測定記錄次數(shù)水泥的質(zhì)量（g）水（mL）桿的下沉深度（mm）標準稠度12平均表2 水泥凝結(jié)時間測定記錄次數(shù)稱取水泥的質(zhì)量（g）量取水（mL）開始加水時間h:min初凝時間h:min終凝時間h:min12平均/表3 水泥安定性測定記錄（試餅法）次數(shù)沸煮前試件測定沸煮前試件測定結(jié)果判斷12結(jié)論分實驗二 水泥膠砂流動度一、實驗目的1、掌握GB / T 24192005水泥膠砂流動度的

10、檢驗方法；2、正確使用儀器并熟悉性能。二、實驗原理膠砂流動度是人為規(guī)定水泥砂漿處于一種特定的和易狀態(tài)，它反映的出水泥膠砂的可塑性。用流動度來控制加水量，使膠砂物理性能的測試準確可比，用流動度來控制水泥膠砂強度成型加水量，所測得的水泥強度與混凝土強度之間有較好的相關性。膠砂流動度是通過規(guī)定的流動度跳桌來確定，單位mm。三、實驗儀器材料1、實驗儀器：膠砂攪拌機符合 GB 177 有關規(guī)定。水泥膠砂流動度測定儀（簡稱跳桌）。試模：用金屬材料制成，由截錐圓模和模套組成。截錐圓模內(nèi)壁應光滑，尺寸為：高度60±0.5mm ; 上口內(nèi)徑70±0.5mm ; 下口內(nèi)徑100±0.

11、5mm ; 下口外徑120mm ; 模套與截錐圓模配合使用。搗棒：用金屬材料制成，直徑為20±0.5 mm，長度約 200mm。 搗棒底面與側(cè)面成直角，其下部光滑，上部手柄滾花?？ǔ撸毫砍虨?00mm，分度值不大于0.5 mm。小刀：刀口平直，長度大于80mm 。2、試驗材料及條件一次試驗用的材料數(shù)量為：水泥450g，標準砂1350g，水225g，水泥試樣、標準砂和試驗用水應符合 GB 177 有關規(guī)定。試驗條件應與 GB 177 有關規(guī)定一致。四、實驗操作步驟 1、跳桌在試驗前先進行空轉(zhuǎn)，以檢驗各部位是否正常。2、膠砂制備按 GB 177 有關規(guī)定進行。在制備膠砂的同時，用潮濕棉布

12、擦拭跳桌臺面、試模內(nèi)壁、搗棒以及與膠砂接觸的用具，將試模放在跳桌臺面中央并用潮濕棉布覆蓋。3、將拌好的膠砂分兩層迅速裝入流動試模，第一層裝至截錐圓模高度約三分之二處，用小刀在相互垂直兩個方向各劃 5 次，用搗棒由邊緣至中心均勻搗壓 15 次，如圖 1 ；隨后，裝第二層膠砂，裝至高出截錐圓模約 20 mm ，用小刀劃 10 次再用搗棒由邊緣至中心均勻搗壓 10 次，如圖 2 。搗壓力量應恰好足以使膠砂充滿截錐圓模。搗壓深度，第一層搗至膠砂高度的二分之一，第二層搗實不超過已搗實底層表面。裝膠砂和搗壓時，用手扶穩(wěn)試模，不要使其移動。4、搗壓完畢，取下模套，用小刀由中間向邊緣分兩次將高出截錐圓模的膠砂

13、刮去并抹平，擦去落在桌面上的膠砂。將截錐圓模垂直向上輕輕提起。立刻開動跳桌，約每秒鐘一次，在 30 ±1s 內(nèi)完成 30 次跳。5、跳動完畢，用卡尺測量膠砂底面最大擴散直徑及與其垂直的直徑，計算平均值，取整數(shù)，用單位表示。即為該水量的水泥膠砂流動度。流動度試驗，從膠砂拌和開始到測量擴散直徑結(jié)束，應在 6min 內(nèi)完成。6、電動跳桌與手動跳桌測定的試驗結(jié)果發(fā)生爭議時，以電動跳桌為準。圖1圖2五、操作注意事項 1、膠砂攪拌結(jié)束后應立即進行流動度測定，裝模、壓搗等制樣工作應在2min 內(nèi)完成，若不及時進行檢驗，流動度隨時何延長而減小。2、濕度的影響：在流動度試驗的全過程中，試套和滾輪表面抹

14、上優(yōu)質(zhì)機油，以保持光潔度。3、壓搗時用力要均勻，力量大小要適當，搗棒應垂直。用力大了，可能造成截錐下邊泌水，流動度結(jié)果就?。挥昧π×?，砂漿搗實不好，有空洞，發(fā)散、振動時不是往下塌落，而是散落直徑無法測量。因此，要多多練習，用力適當、合理搗實，否則流動度不準，得不出真實數(shù)據(jù)。4、潤滑： 在操作中必須在跳桌的凸輪、推桿、軸正常。5、跳桌在使用前應先空跳一次獷以檢查跳桌是否驗室攪拌鍋、截錐模和圓柱搗棒都要求有一定的濕度。操作中差別太大，有的把抹布擰得特別干，有的隨便擰一下，有的干脆不擰，帶水擦錐模和攪拌鍋，為統(tǒng)一操作，抹布不要擰得特別干，但是也不能帶水擦，要適度擰一下就可以了。6、試驗室攪拌鍋、跳桌

15、臺面、試模內(nèi)壁、搗棒及與膠砂強度。如溫度偏高，將造成水泥標號的虛假，溫度偏低，強度發(fā)揮慢，測試結(jié)果偏低。養(yǎng)護箱的篦板要經(jīng)常檢查是否水平，如不水平要及時調(diào)平，以防養(yǎng)護時試模中膠砂向低的一方流動，使試體出現(xiàn)一頭高、一頭低的現(xiàn)象，使試體強度測定結(jié)果不準確。六、實驗記錄及結(jié)果處理表1 膠砂流動度實驗記錄次數(shù)水泥的質(zhì)量（g）水（mL）標準砂的質(zhì)量（g）膠砂流動度（mm）12平均分實驗三 水泥機械強度的測定水泥的強度在使用中具有重要的意義。水泥強度是指水泥試體在單位面積上所承受的外力，它是水泥的主要性能指標。水泥是混凝土的重要膠結(jié)材料，水泥強度是水泥膠結(jié)能力的體現(xiàn)，是混凝土強度的主要來源。檢驗水泥各齡期強

16、度，可以確定其強度等級，根據(jù)水泥強度等級又可以設計水泥混凝土的標號。水泥強度檢驗主要是抗折與抗壓強度檢驗。圖1 測試原理示意圖一、實驗目的(1)、學習水泥膠砂強度的測試方法，以確定水泥強度等級；(2)、分析影響水泥膠砂強度測試結(jié)果的各種因素。二、實驗原理1、抗折在水泥膠砂試體抗折強度測試中，兩支承圓柱的中心距離L0.1m；試樣寬度b0.04m；試樣高度l0.04m。代人材料抗折強度計算公式則中得Rf2.34P。采用電動抗折儀進行測定，其測試原理如圖1所示。在這種情況下，力矩M與各量的關系為：M1PLlM2SL2M3SAM4QB平衡狀態(tài)時M1M2即PSL2L1M3M4即SBQA由于儀器設定為：力

17、臂L1l長度單位(1cm)，Al長度單位(1cm)；L25長度單位(5cm)，Al，B10長度單位(10cm)。則P=50Q Rf=117Q應當注意的是，水泥膠砂試體是由晶體、膠體、未完全水化的顆粒、游離水和氣孔等組成的不均質(zhì)結(jié)構(gòu)體。而且在硬化過程的不同齡期，試體內(nèi)晶體、膠體、未完全水化的顆粒等所占的比率不同，導致試體的強度也不相同。因此，水泥膠砂試體不是均質(zhì)彈性體，而是“彈粘塑性體”，用上式計算出的強度不完全代表水泥膠砂試體的真實抗折強度值，但這種近似值已能滿足工程測試的要求。2、抗壓強度檢驗抗壓強度一般采用軸心受壓的形式。按定義，其計算公式為：式中RC為抗壓強度，MPa；A為受壓面積，m2

18、；P為作用于試體的破壞荷重，kN。在水泥膠砂試體抗壓強度測試中，用抗折試驗后的兩個斷塊立即進行抗壓試驗，因此試體的受壓面積：A0.04m×0.04m2。三、實驗器材(1)、JJ195B型水泥膠砂攪拌機，如圖2所示。圖2 JJ195B型水泥膠砂攪拌機1電機；2聯(lián)軸套；3蝸桿； 4砂罐；5傳動箱蓋；6蝸輪；7齒輪；8主軸；9齒輪； 10傳動箱；1l內(nèi)齒輪；12偏心座：13行星齒輪；14攪拌葉軸；15調(diào)節(jié)螺母；16攪拌葉；17攪拌鍋；18支座；9底座；20手柄；21立柱圖3 ZS15型水泥膠砂振實臺1定位套：2止二動器；3凸面；4臺面；5凸輪；6紅外線 (2)、ZS15型水泥膠砂振實臺，如

19、圖185所示。振實臺應安裝在高度約為400mm的混凝土基座上。需防外部振動影響振動效果時，可在整個混凝土基座上放一層厚約5mm天然橡膠彈性襯墊。 (3)、試模：試模由三個水平的模槽組成(如圖4所示)，可同時成型三條截面為40mm×40mm×l60mm的棱形試體。圖4 試模 (4)、播料器和金屬刮平尺：為控制料層厚度和刮平膠砂應備有兩個播料器和一金屬刮平直尺。(5)、自動抗折儀。(6)、抗壓強度試驗機。四、實驗條件及對材料的要求(1)、實驗室溫度為(20±2)，相對濕度為50。(2)、養(yǎng)護箱溫度為(20±1)，相對濕度為90，養(yǎng)護水的溫度為(20±

20、;1)。(3)、ISO基準砂： SiO2含量不低于98的天然圓形硅質(zhì)砂；(4)、水泥：當試驗水泥從取樣至試驗要保持24h以上時，應把它貯存在基本裝滿和氣密的容器里，這個容器應不與水泥起反應。(5)、水：試驗可用飲用水，仲裁試驗或其他重要試驗可用蒸餾水。五、試驗步驟1、試體成型(1)、將試模擦凈，四周模板與底板接觸面上應涂黃油，緊密裝配，防止漏漿。內(nèi)壁均勻刷一薄層機油。膠砂的質(zhì)量配合比應為1份水泥、3份標準砂和0.5份水(水灰比為0.50)。一鍋膠砂成3條試體，每鍋材料需要量見表工85所示。(2)、先使攪拌機處于待工作狀態(tài)，然后再按以下的程序進行操作。把量好的水225(精確±1mL)加

21、入鍋里，再加人稱好的水泥450(精確±1g)，把鍋放在固定架上，上升至固定位置。然后立即開動攪拌機，低速攪拌30s后，在第二個30s開始的同時均勻地將砂子加入。把機器轉(zhuǎn)至高速再拌30s，停拌90s，在第1個15s內(nèi)用膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂刮人鍋中間，在高速下繼續(xù)攪拌60s。各個攪拌階段，時間誤差應在±ls以內(nèi)。(3)、膠砂制備后應立即進行成型。預先將空試模和模套固定在振實臺上，用一個適當勺子直接從攪拌鍋里將膠砂分兩層裝入試模，裝第層時，每個槽里約放300g膠砂，用大播料器垂直架在模套頂部沿每個模槽來回一次將料層播平，再振實60次。再裝入第二層膠砂，用小播料器播平，再振

22、實60次。移走模套，從振實臺上取下試模，用一金屬直尺以近似90o的角度架在試模模頂?shù)囊欢耍缓笱卦嚹ｉL度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次將超過試模部分的膠砂刮去，并用直尺以近乎水平的情況下將試體表面抹平。最后在試模上標記。2、試體養(yǎng)護(1)、脫模前的養(yǎng)護：將試模放人養(yǎng)護箱養(yǎng)護溫度(20±3)，相對濕度大于90。一直養(yǎng)護到規(guī)定的脫模時間時取出脫模。脫模前，用防水墨汁或顏料筆對試體進行編號，對兩個齡期以上的試體，在編號時應將同一試模中的3條試體分在兩個以上齡期內(nèi)。(2)、脫模：對于24h齡期的，應在破型試驗前20min內(nèi)脫模；對于24h以上齡期的，應在成型后2024h之間脫模。脫模應小心，以免損傷試體。對于已確定作為24h齡期試驗的已脫模試體，應用濕布覆蓋至做試驗時為止。(3)、水中養(yǎng)護：將編號的試體立即水平放在(20±1)水中養(yǎng)護，放置時刮平面應朝上。試體之間間隔和試體上表面的水深不得小于5mm。注意：試體放置的箅子不宜用木料制成，每個養(yǎng)護池只養(yǎng)護同類型的水泥試體，在允許在養(yǎng)護期間全部換水，水量不夠時可加水至恒定水位。3、強度試驗(1)、各齡期的試體必須按表1規(guī)定時間進行強度試驗。表1測定時間與齡期的關系齡 期時 間齡